基于DSP实现可并机的逆变电源

逆变电源采用数字控制，具有以下明显优点：

1）每个并联运行的逆变单元模块都采用全数字化控制，易于在模块之间更好地进行均流控制和通信，或者在模块中实现复杂的均流控制算法，从而实现高可靠性、高冗余度的逆变单元并联运行系统；

2）易于采用先进的控制方法和智能控制策略，使得逆变电源的智能化程度更高，性能更完美；

3）控制灵活，维护方便，系统的一致性好，成本低。

正弦波逆变电源的控制策略有PLD控制、无差拍控制、模糊控制等。对于高性能的逆变电源的设计，模糊控制器有着以下优点：

1）模糊控制器的设计过程中不需要被控对象的精确数学模型，模糊控制器有着较强的鲁棒性和自适应性；

2）查找模糊控制表只须占用处理器很少的时间，因而可以采用较高采样率来补偿模糊规则和实际经验的偏差。

2 系统概述

2.1 系统特性

1）基于DSP56F805全数字化设计，控制元器件少，可靠性高，稳定度高；

2）高可靠性SPWM设计；

3）采用CAN总线技术，并机安装方便；

4）可实现N＋1逆变单元并联扩容；

5）各逆变单元独立工作，民主均流；

6）采用独特调控原理，“均流不平衡度”≤2％；

7）可带电热更换，操作维护方便；

8）输出电压精度高，为220(1±1％)V；

9）输出频率精度高，为50±0.001Hz；

10）全LCD数字显示、测量，菜单控制操作，便于对系统状态进行在线实时监测；

11）智能化控制，RS-232标准接口，可方便实现本地和远程集中监控管理；

12）保护功能全，具有直流输入极性反接保护，直流输入电压过高、过低保护，输出电压过高保护，过载保护，短路保护贴片电感器，过热保护等。

2.2 系统概述

2.2.1 逆变电源并联系统

本逆变电源以DA2000HP（2000VA）逆变单元为核心，配以监控器、静态开关等，组成一个完整的逆变电源并联系统。升压电感器DA-HP逆变电源并联系统工作原理框图见图2。

图2 DA-HP逆变电源并联系统工作原理框图

本系统工作时，首先每台逆变单元DA2000HP进行自检，当检测到输入电压、温度和硬件都正常后进行同步和锁相，最后逆变单元送出交一体电感器流电压。当检测到输入电压超低或超高、温度超高或硬件故障，逆变单元停止输出。逆变单元正常工作时，实时通过CAN总线检测系统的电压、电流、相位等参数，及时进行控制，实现逆变单元之间同相及均流，同时并联CAN总线与同步总线实时地把系统的参数、状态送给监控器，监控器通过RS232接口把系统的参数、状态送给微机。在工作过程中，若逆变单元检测到故障，则快速进行“脱机”处理，即把出故障的逆变单元从系统中脱离，确保系统的稳定，同时发出告警信号及信息，提醒用户及时处理。

系统中的静态开关的作用是保证用户负载供电的不间断，当逆变系统出现故障时，静态开关及时接通市电，断开逆变系统，负载由市电功率电感供电。

2.2.2 逆变单元

DA2000HP逆变单元采用DSP芯片DSP56F805及先进的数字信号处理（DSP）技术，使得逆变单元的变换、控制、反馈、测量、显示、通信等实现数字化控制和管理。同时运用先进的软件技术，控制和保护关键电路，尽可能减少整机元器件的数量，降低由于温度、老化等问题引起的不稳定因素，提高逆变单元的稳定性和可靠性。

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